工業管道鋁及鋁合金焊接通用施工工藝
1 適用范圍:
本工藝適用于工程中以工業純鋁和防銹鋁合金制作與安裝的管道焊接,焊接方法為手工鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊。
2 施工準備:
2.1 材料要求
2.1.1 施工現場應配有符合要求的固定焊條庫或流動焊條庫。
2.1.2 焊材必須具有質量證明書或材質合格證,焊材的保管、發收、回收嚴格按《壓力管道質量手冊》中有關規定執行。
2.1.3 母材和焊絲應妥善保管,防止損傷、污染和腐蝕。
2.1.4 焊絲的表面清理
1)對在焊絲生產廠家已清理過且盒裝密封到貨的焊絲,應在使用前烘干80~100℃以去除焊絲表面的水分,并注意使用過程中,不被污染,否則應進行表面油污和氧化膜清理。
2)對散裝到貨或表面未經處理的焊絲,應在使用前清除表面的油污和氧化膜。
3)油污采用丙酮或四氯化碳等有機溶劑去除,氧化膜采用化學方法去除。
化學清理順序見下表:
5)清理好的焊絲在焊接前應防止沾污,并在八小時內施焊,否則應再次清理。
4)焊絲經化學清洗后不得有水跡或堿跡,否則需重新清洗。
2.2 機具要求
2.2.1 手工鎢極氬弧焊焊機應選用交流手工鎢極氬弧焊機。焊機的高頻引弧、穩弧性能良好,能獲得陡降外特性和足夠的電流容量。具有調節靈活和安全可靠的使用性能。
2.2.2 熔化極氬弧焊一般選用具有等速送絲系統且具有恒流特性的直流電源,常用美國林肯DC-400或DC-600多功能電源配用LN-9或LN-9GMA送絲機或林肯逆道變電-300電源配用LN-9送絲機。
2.2.3 鎢極選用鈰鎢極或釷鎢極,使用前鎢極端部磨成球形。
2.2.4 焊接所用不銹鋼絲刷,砂輪機及電動不銹鋼絲刷準備齊全。
2.3 作業條件:
2.3.1 人員資格:
焊工必須按照《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236的有關規定進行考試并取得相應合格項目和焊接方法的焊工合格證或按照ASME第九卷進行考試。
2.3.2環境條件:
施焊前應確認環境符合下列要求:
1)風速小于2m/s
2)環境溫度:不低于5℃
3)相對濕度:不大于80%
4)焊接場所應保持清潔,并與碳鋼等其它材質施工區域隔離,且應有防風、防雨設施。
3 焊接
3.1 焊接施工程序
3.2坡口
3.2.1坡口型式
3.2.1.1手工鎢極氬弧焊坡口型式見下表:
3.2.2坡口加工及清理
1)坡口加工可采用機械法或等離子切割方式,加工后的坡口應無毛邊、割痕等缺陷。
2)焊前將坡口及其附近表面50mm范圍內的油污和氧化膜清除干凈(若使用墊板,其表面亦應按同樣要求清理)。
--油污用丙酮或四氯化碳等有機溶劑清除。
--氧化膜的清除采用機械法(墊板也可采用化學法),用銼削、刮削或直徑為0.2mm左右的不銹鋼絲刷清除至露出金屬光澤,使用的鋼絲刷應定期進行脫脂處理。
--已清除好的焊件,在焊前應保持清潔,且應在8小時內施焊,否則應重新清理。
3.2.2.3 組對質量要求:
1)壁厚≤5mm時,內壁錯邊量不大于0.5mm。
2)壁厚>5mm時,不宜超過壁厚的10%,且不大于2mm。
3.3 焊接方法
1)10″以下管對接及所有管線連接的角焊縫采用手工鎢極氬弧焊焊接方法。
2)10″以上管對接及所有管線的支撐及加強板采用熔化極氬弧焊焊接方法。
3.4 點焊
點焊時采用手工鎢極氬弧焊,點焊方式為過橋方式,其工藝和焊材與正式焊接工藝相同,焊點數為3~5點,焊點厚度為壁厚的70%且不大于6mm。
3.5 焊接要點:
1)正式焊接前,應在試板上進行堆焊試驗,調整好各項工藝參數并確認無氣孔后再進行焊接。
2)每個焊口必須一次連續焊完。
3)焊接位置盡量選用滾動焊,以保證焊縫質量。
4)多層焊時宜減少焊接層數,層間溫度應盡可能低,且不高于65℃,層間的氧化鋁等雜物應采用機械方法清理干凈。
5)在保證焊縫熔透和熔合良好的條件下,應在焊接工藝規程允許范圍內盡可能采用大電流、快焊速施焊,焊絲的橫向擺動不宜超過其直徑的3倍。
6)熔化極氬弧焊宜采用射流過渡的熔滴過渡形式,電弧、電壓應選擇稍低一些。7)手工鎢極氬弧焊的焊絲端部不應離開氬氣保護區,焊絲與焊縫表面的夾角宜為15度,焊槍與焊縫表面的夾角為80-90度。
8)焊接過程中,焊層間的氧化膜,過高焊肉及其它焊接缺陷必須清除,對需清根的雙面焊或進行封底焊的焊縫,應采用機械法清理焊根。
4 焊接注意事項及要求
4.1 用于鎢極氬弧焊的焊絲清理后應存放于焊絲盒中,隨用隨取。
4.2 當鎢極端部出現污染,形狀不規則等現象時,必須修整或更換。
4.3 禁止在非焊接部位引弧及電弧擦傷管材表面。
4.4 鎢極氬弧焊引弧時,應避免鎢極接觸母材,焊接過程中,應注意焊絲不與鎢極接觸。
4.5 當噴嘴上有明顯阻礙氬氣氣流流通的飛濺物附著時,必須將飛濺物清除或更換噴嘴。
4.6 焊絲應妥善放置、保管以免受潮。
4.7 熔化極氬弧焊,焊槍中送絲套管及送絲輪經常清理,吹掃,必要時更換送絲套管。
4.8 鋁及鋁合金焊接收縮變形較大,定位焊縫應有足夠的長度、間距及高度,以保證具有足夠的強度而不致在焊接過程中開裂。
4.9 焊接完成后,應徹底清理焊縫表面,在焊縫外觀檢查合格后,焊工應在距焊縫一側30~50mm處標出鋼印。
4.10 手工鎢極氬弧焊焊工應戴干凈的白手套操作,送焊絲。
4.11 采用臨時墊板的焊縫,焊接時不得將墊板熔化,如墊板熔入焊縫應及時鏟除該部位焊縫后方可繼續施焊。
5 焊縫返修
5.1 焊縫返修應由持證且有相應合格項目的焊工擔任。
5.2 返修前應了解缺陷種類,分析缺陷產生的原因,確認缺陷部位。
5.3 清除缺陷方法,采用砂輪機磨削,缺陷清除后,應對返修部位進行坡口修理,焊前用不銹鋼絲刷清除缺陷部位的粉末。
5.4同一部位的返修次數不應超過2次,對經過兩次返修不合格的焊縫,應割除重新焊接。
6 質量標準
6.1 焊縫應與母材表面圓滑過渡,其表面不得有裂紋,未熔合、氣孔、氧化物夾渣及過燒等缺陷。
6.2 焊縫余高,當母材厚度T ≤10mm時,不得超過3mm,當母材厚度T>10mm時,不得超過1/3T,且不大于5mm。
6.3 焊縫咬邊深度:當母材厚度T≤10mm時,不得超過0.5mm,當母材厚度T>10mm時,不得超過0.8mm,焊縫兩側的咬邊總長度不得超過焊縫總長度的20%。
6.4 表面凹陷:除仰焊位置單面焊焊縫內表面允許有深度不超過0.2T且不大于2mm的凹陷外,其它所有位置的焊縫表面應不低于基本金屬。
6.5 角焊縫的焊角高度應等于或大于兩焊件中較薄焊材母材厚度的70%,且不小于3mm。
6.6 焊縫的無損檢驗方法,比例及合格標準執行圖樣要求。
7 質量記錄
管道焊接工作記錄
焊縫返修報告
無損檢驗報告
8 安全事項
8.1 焊工著裝符合安全規格
8.2 焊工使用工具應裝在工具袋里。
8.3 高空作業的架設應符合安全規定,位置適合焊接操作。
8.4 電動工具接線箱應有漏電保護裝置。
8.5 使用砂輪機應戴防護鏡和口罩。
8.6 焊機使用前,應檢查其接地是否良好。
9 鋁及鋁合金焊接工藝如下:
1)LF2焊接工藝
2)SB-209牌號6061焊接工藝